原文传递
高海况下隐身舰船上浪问题数值研究
| 论文题名： | 高海况下隐身舰船上浪问题数值研究 |
| 关键词： | 隐身舰船;甲板上浪;波浪高度;砰击压力 |
| 摘要： | 建设一支强大的人民海军，寄托着中华民族向海图强的世代夙愿，是实现中华民族伟大复兴的重要保障。高性能船舶是建设人民海军的关键途径，内倾船具有良好的适航性和隐身性能，是国际上关注的热点船型。深远海航行是舰船发展的必然，远海海洋环境复杂，舰船在恶劣海况做大幅摇荡运动可能产生甲板上浪和砰击现象，严重影响舰船性能，内倾船由于特殊的结构设计，甲板上浪和砰击危害更加剧烈。本文针对内倾船的甲板上浪和砰击问题开展数值研究，结合势流理论和粘流理论各自优势，通过危险波浪时间窗口筛选，建立了一套快速模拟高海况下船舶甲板上浪的数值模型。 基于粘流理论，本文首先在STAR-CCM+中建立数值水池，并对数值水池造波能力进行验证。之后对规则波下内倾船甲板上浪进行数值模拟，通过开展参数收敛性分析，给出规则波下内倾船甲板上浪数值模拟策略，将内倾船运动响应、甲板上浪高度和砰击压力等数值结果与水池模型试验结果进行对比，验证数值策略的正确性。然后基于势流理论，提出危险波浪窗口筛选方法，得到给定海况下内倾船甲板上浪的危险波浪时间窗口，对危险波浪时间窗口的波浪进行了波分解，在STAR-CCM+数值水池中对危险波浪时间窗口进行数值反演，证明本文建立的船舶甲板上浪的快速模拟数值模型是准确的。最后，对危险波浪时间窗口下内倾船甲板上浪进行数值模拟，分析内倾船甲板上浪过程中的船舶甲板上浪高度以及运动响应特性，发现船舶发生甲板上浪需要至少两个大波的激励，第一个大波使船舶做大幅俯仰运动，第二个大波波峰高于船舶甲板干舷引发甲板上浪。同时根据危险波浪时间窗口中最大的波浪，设计一个相同波高和周期的规则波，对比设计规则波和危险波浪时间窗口下船舶甲板上浪结果，发现设计规则波对船舶甲板上浪高度和砰击载荷结果计算过大。 |
| 作者： | 徐杨 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 赵彬彬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
